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《第八届全国核靶技术学术交流会论文摘要集》 2004年
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LaNi_(5-x)Al_x合金电子结构及其储氢性能的研究

张瑞静  胡朝浩  吕曼祺  陈德敏  王元明  杨柯  
【摘要】:储氢材料已经在氚技术中取得了广泛应用,包括作为氚靶材料和用于氢同位素的储存、纯化与分离等。为了深入了解氢同位素与储氢材料的交互作用,必须对储氢合金及相应氢(氘、氚)化物的电子结构等方面的特性作深入研究。本文运用第一原理平面波赝势方法对LaNi_(5-x)Al_x(x=0,0.25,0.5,0.75,1)的电子结构作了系统研究。结果表明,LaNi_(5-x)Al_x合金中电子对费米能的贡献主要来源于Ni-d电子。Al原子的加入引起了Ni-d带宽度逐渐变窄,费米能级以下总的电子占据态向低能方向移动,减小了Al 3p-Ni 3d和La 5d-Ni 3d的轨道交互作用,导致结合能降低。而总态密度(TDOS)的形状和电子占据态的位置没有明显差异,这是因为x不同的LaNi_(5-x)Al_x中的元素种类和总原子数相同,以及每个原子的电荷转移数随Al的增加变化很小。从电子结构方面粗略地分析了LaNi~(5-x)Al_x合金的吸氢量、氢平衡压力等储氢性能。比如,由于Ni-d电子对费米能的贡献随Al的增加而减少,因而减少了H-Ni结合态的数量,吸氢量降低;氢平衡压力与氢化物的形成焓相关。但要了解关于电子结构和储氢性能之间的更系统、更准确的信息,需要用第一原理对氢化物的上述性质作进一步的研究。

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